Class of quasiprobability distributions of work and initial quantum coherence
功是热力学中一个基本的重要概念。在能量基中存在初始量子相干性时,如何描述量子相干过程的功涨落是一个悬而未决的问题。为了给出统一的描述,本文引入并研究了一类功的准概率分布,它使系统的平均功等于系统的平均能量变化,并简化为初始非相干态的双投影测量方案。此外,我们的工作特点的涨落关系的帮助下。特别地,通过考虑功和初始量子相干性的联合分布,我们发现了一个包含量子相干性的涨落定理,由此在初始热布居的情况下遵循热力学第二定律。此外,我们提出了一种度量功的特征函数的方法,并讨论了拟概率的负性。相干性的影响也研究了一个简单的系统的量子比特。
2021-12-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
The roles of quantum coherence in thermodynamic processes
与两组不同的本征基矢量的叠加有关的量子相干性在热力学中被认为是必不可少的。研究发现,相干因子可以通过将观测量作为系统密度算符和哈密顿量的基矢量展开来确定。我们揭示了相干性在有限时间热力学过程中的作用,如自旋进动和光子的自发发射。结果表明,自旋旋进过程中的功和自发发射过程中的热主要由相干产生。
2022-01-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Wave-Particle Fluctuations, Coherence, and Bose-Einstein Condensation
通过将爱因斯坦的二阶热涨落波粒分离推广到任何玻色场中的“广义涨落”,P.E. Gordon提出了n阶相干和n阶相干态的替代定义。本文的主要观点是探讨一些物理的见解,将获得的二元论扩展到更高的订单。最近的实验研究了玻色-爱因斯坦凝聚体的相干性。人们一直认为凝聚态是(至少)二阶或三阶相干的,但玻色-爱因斯坦凝聚体的相干性质仍有争议。利用M. O. Scully和V. V. Kocharovsky et.例如,我们应用Gordon的相干条件的对偶表达式研究了玻色-爱因斯坦凝聚的相干性质。通过数值计算,我们提出了一个图形调查的波动和颗粒状的波动在凝聚和非凝聚馏分。在临界点附近,我们发现凝聚体中n阶波与n阶粒子涨落之比有一个非常显著的峰值。毫不奇怪,凝聚态原子位置之间的n点关联也在临界温度附近达到峰值,这显然反映了更高阶的2点关联函数在一定体积上的积分与该体积中粒子数均方根波动之间的众所周知的关系。
2006-04-28 quant-ph
Quantum-Fluctuation-Initiated Coherence in Multi-Octave Raman Optical Frequency Combs
从理论和实验上证明了在充氢空芯光子晶体光纤中由受激拉曼散射自发产生的多倍频程频率梳的光谱分量在每12 ns的驱动激光脉冲内表现出很强的自相干和互相干。尽管场的初始是从量子零点波动产生的,这导致每个光谱分量显示出大的相位和能量波动,但这种相干性仍然存在。这表明了所有梳线之间具有非经典相关性的光学频率梳的可能性。
2010-08-10 physics.optics quant-ph
Anomaly fluctuation theorem for quantum coherence dynamics
Northwest University(西北大学);INO-CNR and LENS(意大利国家研究委员会光学研究所与欧洲激光中心)
本研究为量子相干动力学建立了精确的积分涨落定理,通过KD准概率轨迹定义反常,提供统计约束,展示其在量子资源动力学中的广泛应用。
2026-09-09 quant-ph
Coherence-generating power deviation: Fluctuations and input selectivity beyond average coherence generation
Yonsei University(延世大学)
本文提出相干性产生功率偏差(CGPD)以刻画量子过程相干性产生的涨落与输入选择性,证明非平凡酉生成器必有涨落,并揭示拓扑与局域化对CGPD的显著影响。
2026-09-17 quant-ph
Finite-time quantum Otto engine with a squeezed thermal bath: Role of quantum coherence and squeezing in the performance and fluctuations
考虑一个有限时间量子Otto热机,它由两个等容(热接触)过程和两个幺正驱动冲程组成,在等容过程中,系统交替地耦合到一个热的压缩热库和一个冷的热库,在幺正驱动冲程中,系统与这两个热库隔离,系统的冯诺伊曼熵保持恒定.量子内摩擦和相干都是沿着驱动冲程产生的,并且在有限时间热等容线之后相干不能被完全擦除。使用全计数统计,我们提出的概率分布函数的热注入和总的工作,每个周期,这是依赖于沿每个过程的持续时间。在此基础上,我们导出了包含相干、压缩、内摩擦和有限时间热交换效应的二能级热机的总功、热效率、熵产生和功涨落等热力学量的解析表达式。然后,我们数值确定的热力学量和波动使用的参数在实验中实施。我们的结果澄清了相干和压缩的作用,在量子奥托引擎的性能和波动。
2022-05-26 quant-ph
Coherence and Fluctuations in the Interaction between Moving Atoms and a Quantum Field
介观物理学涉及三个基本问题:量子相干性、涨落和关联。在这里,我们分析这些问题的原子光学,使用一个简化的模型,一个组件的原子(或检测器,这是一些内部自由度的粒子)在量子场中的任意轨迹移动。利用影响泛函理论,研究了光场对原子的自洽作用,以及原子与光场的相互作用。导出了原子集合的耦合朗之万方程,分析了原子的耗散动力学与量子场的关联和涨落的关系。这为分析原子-光场系统的相干性质提供了一个有用的理论框架。
1997-10-27 quant-ph
Coherence and multimode correlations from vacuum fluctuations in a microwave superconducting cavity
真空涨落的存在是现代量子场论最重要的预言之一。在真空状态下,不同频率的波动是不相关的。然而,如果场的拉格朗日函数中的参数由外部泵浦调制,则真空波动会激发自发下转换过程,从而在相对于泵浦频率的一半对称的模式之间产生压缩。在这里,我们表明,通过超导微波腔的双参数泵浦,有可能产生另一种基本类型的相关性,即在不同频率模式的光子之间的相干性。相干关联是可调的泵的相位,并建立了一个量子涨落,刺激同时创建两个光子对。我们的分析表明,这种真空诱导的相干性的起源是在频率空间中的“哪条路”的信息的缺乏。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Protecting quantum coherence of two-level atoms from vacuum fluctuations of electromagnetic field
在开放量子系统的框架下,研究了静态极化二能级原子与涨落真空电磁场相互作用系统的动力学行为,探讨了在何种条件下开放量子系统的相干性完全不受环境的影响.对于单量子比特和双量子比特系统,我们发现当原子与无边界电磁场相互作用时,量子相干性不能被噪声所抑制。然而,在边界存在的情况下,只有当原子靠近边界并且是横向可极化的时,才满足量子相干性不受影响的动力学条件。否则,只能在其他极化方向上对量子相干性进行一定程度的保护。
2015-09-23 quant-ph
Coherence susceptibility as a probe of quantum phase transitions
我们介绍了一种相干磁化率方法,基于它的信号量子涨落的事实,用于识别量子相变,这是由量子涨落引起的。这种方法不需要事先知道序参量,也不需要仔细考虑系统的二分性的选择。它可以准确地识别不同类型的量子相变点。在有限温度下,量子临界性受到热涨落的影响,我们的方法可以精确地确定量子临界性的温度范围,这与最近的实验完全吻合。
2016-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Resource-resolved quantum fluctuation theorems in end-point measurement scheme
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-钱德拉研究所,霍米·巴巴国立学院成员机构)
本文提出了一种端点测量方案下的资源解析量子涨落定理,通过分解修正为资源贡献,量化了量子资源的热力学相关性。
2025-12-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum fluctuations hinder finite-time information erasure near the Landauer limit
信息是物理的,但信息也是在有限的时间内处理的。在计算协议方面,量子体系中的有限时间处理可以动态地产生相干性。在这里,我们表明,这可能有显着的热力学影响。我们证明,量子相干性产生的能量本征基的系统进行有限时间的信息擦除协议产生罕见的事件与极端耗散。这些波动是纯粹的量子起源。通过研究慢驱动极限下耗散热的全统计量,证明了相干性对所有统计累积量的非负贡献。使用简单和范例的例子,单比特擦除,我们表明,这些极端耗散事件产生不同的,实验上可区分的签名。
2020-10-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuations and Long-Term Stability: from Coherence to Chaos
波动是我们日常生活的一部分:交通噪音,心跳,民意调查,货币汇率,电流,化学反应-他们都永远波动。最重要的问题之一是为什么产生波动的系统保持长期稳定。有没有任何一般的功能关系,提供长期的稳定性,尽管波动的广泛多样性开始:情绪,经济,物理相互作用等?我断言,这种功能关系确实存在,并揭示其规格:长期稳定的路径是通过连贯性和有界性作为必要条件。结果表明,混沌性是这种关系的标志。目前的贡献是一个系统的研究写成一本书的长期稳定和施加宏观波动之间的关系。进一步关注的机制,保证有界性和物理系统中的局部波动的连贯性。关键的参数,目前为止,没有现有的方法来扩展的多体系统的行为提供有界性和连贯性的波动提出。事实证明,引起宏观涨落的机制具有普适性,并将量子退相干、混沌和1/f噪声纠缠在一起,相互作用。
2005-12-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The role of coherence in the non-equilibrium thermodynamics of quantum systems
利用相干性的相对熵,我们分离出相干性对受驱动非平衡量子系统能量学的贡献。我们证明了不可逆功可以分为相干功和非相干功,这为在封闭量子系统的一般非平衡变换中量化相干功提供了一个可操作的判据.然后,我们研究这样的贡献在两个物理模型的驱动量子比特和踢转子。此外,我们还表明,相干生成连接到一个过程的非绝热性,它给出了占主导地位的贡献足够慢的转换。在能量本征基中产生的相干量相当于对角熵的变化,在这里我们证明它满足涨落定理。
2017-07-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Electromagnetic Vacuum Fluctuations and Electron Coherence II: Effects of Wavepacket Size
如果在电子遵循经典轨道的近似下分析电磁真空涨落对电子干涉图样的影响,就会产生紫外发散。结果表明,这种分歧是一个人工制品的经典轨迹近似,是不存在的电子波包的有限尺寸时占。结果表明,真空涨落效应与波包大小呈对数关系。然而,至少在一个模型的几何形状,这种依赖性取消时,包括真空波动和光子发射效应。
1997-04-17 hep-th quant-ph
Fluctuation theorems in feedback-controlled open quantum systems: quantum coherence and absolute irreversibility
量子相干性的热力学是近年来研究的热点,量子叠加的热力学优势是量子热力学的一个重要特征。我们在涨落理论的背景下研究了量子相干驱动的热力学效应。我们采用量子轨道方法研究反馈控制下的开放量子系统。在这些系统中,前向过程中的测量反作用起着关键作用,因此后向过程中必须考虑相应的时间反演量子测量和后选择,这与经典情况形成了鲜明的对比。通常,与量子测量相关联的状态约简在前向过程的量子轨迹的空间中创建零概率区域,这导致具有发散熵产生的奇强不可逆性(即,绝对不可逆性),从而使普通涨落定理崩溃。在经典情况下,无误差测量通常导致绝对不可逆性,因为测量将经典路径限制在与测量结果兼容的区域。相反,在开放量子系统中,由于那些借助量子相干驱动穿过经典禁戒区的量子稀有事件,即使在存在投影测量的情况下,绝对不可逆性也被抑制。这种对绝对不可逆性的抑制证实了量子相干驱动的热力学优势。绝对不可逆性的出现在测量后的相干驱动的情况下,特别是在时间延迟的反馈控制下的系统。我们发现,通过增加量子相干驱动的持续时间或减少反馈控制的延迟时间,绝对不可逆性得到缓解。
2017-09-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Roles of quantum coherences in thermal machines
热力学的一些最古老和最重要的应用是制冷操作以及有用能量的产生。在量子领域理解和发展热力学的部分努力一直集中在利用量子效应进行这种操作上。在这篇评论中,我们提出了最近的发展,关于量子相干性的作用,在性能的热机-设备实现上述热力学操作。虽然这是一个复杂的主题,部分原因是在很大程度上依赖于模型,最近的结果的审查使我们能够确定一些一般的趋势,并提出一些未来的方向。
2021-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum variance: a measure of quantum coherence and quantum correlations for many-body systems
量子相干性是从物质波的干涉到全同粒子的量子简并等各种量子现象的基本共性。尽管它的重要性,估计和测量量子相干性在一般的,混合的多体量子态仍然是一个艰巨的挑战,在量子凝聚态,量子信息,量子精密测量和量子生物学等广泛的领域的基本影响。在这里,我们提供了一个定量的定义的量子相干波动的方差(量子方差)的任何可观察到的一般量子态。量子方差将热德布罗意波长的概念(对于自由量子粒子的位置)推广到任何可观察的本征值空间,量化了该空间中相干离域的程度。量子方差一般是可测量和可计算的静态波动之间的差异和静态磁化率的观察;尽管它的简单性,它被发现提供了一个严格的下限最广泛接受的估计“量子性”的观察(既作为一个功能,以及资源),如Wigner-Yanase偏斜信息和量子费舍尔信息。当考虑扩展量子系统中的二分涨落时,量子方差表示两个部分之间真正的量子相关(不和谐类型)。在多体系统的情况下,它被发现在有限的温度下服从面积定律,因此扩展的面积定律的纠缠和量子涨落的纯态的混合状态的情况下。因此,量子方差为测量大多数复杂量子系统中的宏观量子相干性和量子相关性铺平了道路。
2015-10-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Learning coherences from nonequilibrium fluctuations in a quantum heat engine
我们开发了一个有效的机器学习协议来预测量子热机中光子交换统计的非平衡涨落的噪声诱导相干性。该引擎是一个耦合到单模量子腔的四能级量子系统。非平衡涨落对应于四能级系统与腔模之间的光子交换过程中所做的功。我们专门评估的平均值,方差,偏度,和峰度的范围内的发动机参数使用一个完整的计数统计方法结合量子主方程技术。我们使用这些数值计算的累积量作为输入数据,成功地预测热浴诱导的相干性。基于K最近邻(KNN)的监督机器学习技术被发现比我们测试的各种学习模型更好。
2023-02-27 quant-ph stat.ML
Experimental demonstration of generalized quantum fluctuation theorems in the presence of coherence
本文在光子系统中实验验证了适用于含相干性一般量子过程的广义量子涨落定理,证实正向与多重时间反演过程准概率之比服从广义Crooks关系,并揭示相干性导致熵产生的虚部决定相位因子。
2025-05-31 quant-ph
Experimental Validation of Fully Quantum Fluctuation Theorems Using Dynamic Bayesian Networks
涨落定理是热力学第二定律在小系统中的基本推广。它们在远离平衡态时的普遍有效性使得它们在非平衡态物理学中是无价的。到目前为止,量子涨落关系的实验研究还没有考虑到量子关联和量子相干性这两个基本的量子特性。在这里,我们实验验证详细的和完整的热交换使用两个量子相关的热自旋-1/2在核磁共振设置的量子涨落定理。我们特别确认了量子相关性和量子相干性以及所有量子贡献之和的个体积分波动关系。第二定律的这些精确表述对于研究非平衡态热力学的全量子特性是重要的。
2022-03-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Violating the Thermodynamic Uncertainty Relation in the Three-Level Maser
纳米级热机易受影响其精度的大波动的影响。热力学不确定性关系(TUR)提供了输出功率,波动和熵成本之间的权衡。这种折衷可以通过表现出量子相干性的系统来克服。这封信提供了一个研究的TUR在一个原型的量子热机,斯科维尔和舒尔茨杜波依斯脉泽。与经典参考系的比较使我们能够确定量子相干性对热机性能的影响。我们确定分析区域的相干性抑制波动,这意味着一个量子优势,以及波动增强的相干性的区域。这种量子效应不能从密度矩阵的非对角元素中预期。因为波动不是单独在稳态中编码的,所以TUR违反是超出稳态相干性的相干性的结果。虽然该系统违反了传统的TUR,它坚持最近制定的量子TUR。我们进一步表明,发动机接近常规极限运行的参数是普遍存在的,量子模型中的TUR违规并不罕见。
2021-08-03 quant-ph
The role of pump coherence in two-photon interferometry
我们使用的参数下转换源泵浦的短相干长度的连续波(CW)二极管激光器进行双光子干涉测量之间的中间制度更熟悉的弗兰森型实验与长相干长度的泵浦激光器,和短脉冲泵浦“时间仓”实验吉辛的小组开创性的。在CW泵浦光束中使用类似时间仓的马赫-曾德尔干涉仪会引起某些双光子振幅之间的相干性,而实验的CW性质会阻止消除剩余的非相干振幅。实验结果突出了泵浦相干性在双光子干涉测量中的作用。
2010-12-20 quant-ph
Full counting statistics and coherences: fluctuation symmetry in heat transport with the Unified quantum master equation
本文利用 Unified 量子主方程实现全计数统计,研究了具有近简并能级的开放量子系统的能量流统计,发现维持相干性对准确捕捉电流及其累积量至关重要,且该方程同时具备热力学一致性和更高精度。
2022-12-21 quant-ph
Quantum Fluctuations and Coherence of a Molecular Polariton Condensate
为了全面理解激子极化激元凝聚体的量子涨落,我们发展了一个超越平均场机制的完整量子理论。我们找到了极化激元密度矩阵的解析解,表明极化激元非线性引起与泵浦相关的快速弛豫,从而产生阈值凝聚。随着泵浦强度的增加,出现了一个朝向低极化激元凝聚的非平衡相变,其统计数据从热的、通过超泊松的和超出在非对角长程序水平上的理解的非经典分布转变。结果表明暗态对极化子涨落的作用,并导致发射光子的非经典计数统计,从而阐述了关键参数的作用,例如,泵浦、失谐和温度。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Photonic Framework to Handle Physical and Chemical Processes: Quantum Entanglement, Coherence, De-coherence, Re-coherence and the Roles of Multipartite Base States
一个量子框架,根据电磁(EM)辐射的量子理论的物质响应,导致一个方便的计划,以检查物理和化学过程。基本的量子效应,如纠缠,相干,去相干和再相干产生一个完全量子物理的介绍适用于化学过程。一个光子基组包含了抽象空间中系统可达到的所有可能性;光子场共振的电子基态是量子态(q态)表现出时间演化的基础。在能量和角动量守恒保持量子动力学(即振幅变化)的实验室空间,将由低频EM辐射(例如微波)驱动。维持q态不变的物质性。在这里,重点讨论光子量子态的构造和读取,这些量子态是最近提交实验检验的一系列物理过程的基础。该方法使用经典物理学语言远离解释问题,专注于理解包括实验信息的量子态。
2014-07-14 quant-ph
The role of coherence during classical and quantum decoherence
用量子互信息$\mathcal{I}$来度量二体量子系统中的总关联,该互信息由量子不协调和经典关联组成。然而,量子信息的最新研究结果表明,作为总关联的一部分,相干性比不和谐性更普遍、更基本。相干性在量子资源理论中的作用值得研究。我们首先研究了量子不和谐和相干之间的关系,通过减少它们之间的差异。然后,我们考虑了非相干量子信道下的量子不和谐、经典关联和量子相干性的动力学行为。我们发现相干性表明了$t<\bar t$次的量子不和谐(经典关联)行为,同时也表明了$t>\bar t$次的经典关联(量子不和谐)的退相干性.相干冻结和衰减分别表示量子不协调和经典关联冻结和衰减。
2017-09-25 quant-ph
The role of coherence theory in attractor quantum neural networks
我们研究吸引子量子神经网络(aQNNs)的相干理论的框架内。我们证明:i)aQNN与非相干生成量子信道相关联; ii)网络的深度由相应量子映射的散肩功率给出;以及iii)与任意输入状态相关联的吸引子是使它们的相对熵最小化的吸引子。此外,我们研究了由噪声量子信道描述的故障aQNN,推导出它们的物理实现,并分析在何种条件下可以通过使用纠缠或相干作为外部资源来增强它们的性能。
2022-08-31 quant-ph
On the Role of Coherence in Shor's Algorithm
Shor的因子分解算法提供了一个超多项式的速度超过所有已知的经典因子分解算法。在这里,我们要解决的问题是,哪些量子特性推动了这种优势。我们调查一个连续的变体Shor的算法与一个固定的整体结构,并确定该算法的定量一致性的作用。我们在动态资源理论的框架下分析了该协议,该理论捕捉了可以创建和检测一致性的操作的资源特征。这使我们能够得到一个下限和上限的成功概率的协议,这取决于严格定义的措施的一致性作为一个动态的资源。我们将这些界限与协议的经典极限进行比较,并得出结论,在我们考虑的固定结构内,相干性是通过从下面和上面限制成功概率来确定其性能的量子资源。因此,我们对相干性在量子计算中的基本作用有了新的认识。
2022-03-20 quant-ph
The role of quantum coherence in dimer and trimer excitation energy transfer
量子相干性资源理论的最新进展已经产生了量化量子系统相干性的措施。特别地,相干的l1-范数和相对熵已被证明是适当的相干性的量词,并已被用来研究在不同的操作任务的相干性。由于持久的量子相干性已在许多光合复合体中得到实验证实,因此一直在争论相干性是否以及如何与此类系统中已知的种群转移效率相关联。在这项研究中,我们定量研究的相干性之间的关系,量化的l1-范数和相对熵的相干性,和效率,量化的保真度,人口之间的转移在一个网络的两个级别的量子系统的终端站点。特别地,我们使用在布居转移持续时间上平均的相干性,以便在相干性和保真度之间进行定量比较。我们的研究结果表明,虽然一致性是人口转移的必要条件,有没有唯一的一致性和转移过程的效率之间的关系。
2017-11-29 quant-ph
The role of coherence entropy of physical twin observables in entanglement
在最近的工作中引入并证明了与量子信息理论相关的二分量子态的物理孪生观测量(PTO)的概念,该概念被大大简化。从相干熵的角度详细研究了观测量与态的关系。这个数量的属性进一步探讨。结果表明,除了纯态,量子不和谐(纠缠的措施)可以表示通过相干熵的PTO完全的状态。
2003-09-24 quant-ph
The role of position momentum correlations in coherence freezing and purity behavior
本文研究了马尔可夫浴耦合与初始位置-动量关联对高斯量子态相干性和纯度的影响,发现两者呈反比关系,并揭示了由初始关联驱动的相干性冻结现象。
2024-04-23 quant-ph
Divisibility and coherence properties of an open quantum system: role of the interaction with the environment
在本工作中,我们回顾和推广以前的工作有关的开放量子系统的时间演化的结果。我们展示了这些系统的一般性质如何与它们的结构性质、它们的环境性质以及系统与环境之间的相互作用有关。
2016-05-31 quant-ph
Unravelling the role of coherence in the first law of quantum thermodynamics
量子热力学新兴领域的一个基本问题是相干性在量子水平上发生的能量过程中所起的作用。在这里,我们解决这个问题,通过调查两个不同的量子版本的热力学热力学第一定律,来自经典定义的工作和热量。通过这样做,我们发现这两种情况之间存在数学上的不一致。我们进一步表明,充满活力的贡献的动态一致性是建立一致性的关键因素。为了说明我们的研究结果,讨论了一些涉及两能级原子系统的例子。
2020-12-30 quant-ph
On the role of coherence for quantum computational advantage
本文引入路径相干性度量,基于路径求和形式提出经典算法估计量子跃迁振幅,揭示相干性在量子计算优势中的关键作用,并用于经典模拟量子计算。
2025-10-09 quant-ph
Coherences and the thermodynamic uncertainty relation: Insights from quantum absorption refrigerators
热力学的不确定性关系,最初推导出经典的马尔可夫跳跃过程,提供了一个权衡精度和耗散之间的关系,加深了我们对量子热机的性能的理解。在这里,我们研究的相互作用的量子系统相干性和热流涨落的有效性的热力学不确定性关系的量子制度。为了实现当前的统计,我们执行Redfield量子主方程的全计数统计模拟。我们重点研究稳态量子吸收制冷机,与非相干极限相比,本征态之间的非零相干可以抑制或增强制冷能力。在这两种情况下,我们发现增强的相对噪声的冷却功率(标准偏差的平均功率)的存在下,系统的一致性,从而证实了热力学的不确定性关系。我们的研究结果表明,在评估量子相干热机的性能时,需要考虑波动。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Role of initial system-bath correlation on coherence trapping
研究了在纯退相通道中,初始关联于非马尔可夫浴的量子比特的相干捕获。通过考虑初始量子位浴关联和浴谱密度,我们发现初始量子位浴关联比初始可分量子位浴态能产生更有效的相干捕获.通过优化初始关联量子位-浴态的参数和浴态的谱密度,可以使长时间内的稳态相干性达到最大。此外,我们还研究了初始关联对量子比特在稳态相干态下的最大演化速度的影响。
2015-02-09 quant-ph
Decoherence and fluctuations in quantum interference experiments
我们分析了干涉实验中的量子相干性概念。我们让相移波动根据一个给定的统计分布,并引入一个退相干参数,定义在广义的干涉图案的可见性。人们可能会天真地认为,粒子系综由于与随机分布的位移相互作用,会遭受更大的量子相干性损失。我们将看到,这并不总是正确的。
2001-06-06 quant-ph
On the role of dealing with quantum coherence in amplitude amplification
振幅放大是构建量子计算机算法的主要工具之一。该技术概括了Grover搜索算法的关键思想。潜在的有用的修改与旋转操作中的相位变化和替换中间Hadamard变换与任意酉变换。此外,可以准备振幅的任意初始分布。我们研究了振幅放大过程中量子相干性和成功概率之间的权衡关系。作为相干性的度量,考虑了几何相干性和相干性的相对熵。就相干性的相对熵而言,互补关系与成功概率的关系似乎是最短暂的。在振幅放大过程的几个模型的情况下,说明了一般的关系。
2018-06-18 quant-ph
The role of coherence on two-particle quantum walks
研究了不同相干度系统中两玻色子量子行走的动力学性质,其中相干度对两玻色子量子行走的影响可以很自然地引入。给出了纯态和混合态的双玻色子关联函数的一般解析表达式。我们提出了一个可能的混合初态双光子量子行走方案,发现双光子关联函数和两光子之间的平均距离会受到初态光子分布、相对相位和相干度的影响.我们的数值结果的传输特性可以解释我们的解析双光子关联函数。
2019-08-14 quant-ph
Coherent Fluctuations in Noisy Mesoscopic Systems, the Open Quantum SSEP and Free Probability
研究开放量子SSEP中相干涨落,揭示其动力学可由自由概率理论的自由累积量描述,并据此推导出连通涨落的时间演化与稳态解。
2023-03-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Role of quantum coherence in chromophoric energy transport
量子相干性和环境在激发能转移动力学中的作用还没有完全理解。在这项工作中,我们介绍了各种物理过程的能量转移效率的动态贡献的概念。我们开发了两种互补的方法,基于格林函数方法和能量转移的相关性,并量化的重要性的哈密顿演化,声子诱导的退相干,和空间弛豫途径。我们调查的芬娜-马修斯-奥尔森蛋白质复合物,在那里我们发现约10%的相干动力学和80%的松弛的贡献。
2009-02-04 quant-ph
A phase microscope for quantum gases
Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学实验物理研究所);Universal Quantum Deutschland GmbH(德国通用量子有限公司);Institute for Quantum Physics, University of Hamburg(汉堡大学量子物理研究所);Department of Physics, TU Dortmund University(多特蒙德工业大学物理系)
本文提出了一种用于研究量子气体相干性的相显微镜技术,通过物质波成像观察相相干性和波动分布,揭示了超流相中相相关性的代数衰减特性。
2026-07-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Effect of laser frequency fluctuation on the decay rate of Rydberg coherence
电磁感应透明(EIT)效应与里德伯态原子相结合,提供了高的光学非线性,有效地调解光子-光子相互作用。然而,里德伯相干的衰减率,即,退相干率在光学非线性效率中起重要作用,并且可以很大程度上受激光频率波动的影响。本文系统地研究了激光频率起伏对退相干率的影响。导出了一个定量描述退相干率与激光频率涨落关系的解析公式。利用激光冷却的$^{87}$ Rb原子的$Λ$型EIT系统对该公式进行了实验验证,该系统既可以完全消除激光频率涨落的影响,也可以可控地引入激光频率涨落的影响。在公式中还考虑了原子热运动引起的多普勒频移的影响,这种影响在$Λ$型EIT实验中可以忽略,但在Rydberg-EIT实验中是显著的。利用350个$μ$ K原子,研究了含有$|32D_{5/2}\rangle$态的Rydberg-EIT系统的退相干率.实验数据与公式的预测结果一致。我们能够在$2π\times$ 4.3 MHz的中等耦合拉比频率下实现相当低的$2π\times$ 48 kHz的退相干率。
2019-06-13 physics.atom-ph quant-ph
Characterizing the functional role of quantum coherence in energy transfer
University College London(伦敦大学学院)
利用Nakajima-Zwanzig投影算子推导记忆核恒等式,量化本征能量基下量子相干对广义能量转移速率的影响,并应用于二聚体-结构声子浴模型展示相干对能量转移的调制作用。
2026-10-14 physics.chem-ph quant-ph
Role of Quantum Coherence in Kinetic Uncertainty Relations
本研究推导了修正的动力学不确定关系边界,明确了量子相干性导致该边界违反的机制与条件,且边界对量子主方程的 unraveling 方式敏感,可用于比较量子跃迁与扩散过程,并在双量子点系统中验证了结果。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
On the role of initial coherence in the spin phase-space entropy production rate
最近的研究指出,热力学相关性的品质因数-如功、热和熵产生-与系统可用的量子相干性的量有内在的依赖关系。然而,无论是cohesion阻碍或提高的价值,采取这样的量词的热力学性能还有待确定。我们证明了,当考虑有限尺寸二体量子系统通过局域非幺正通道脱离平衡态的过程中产生的熵产生时,熵产生与系统态的量子相干性之间不存在一般的单调关系.当考虑应用于适当选择的初始状态的特定形式的开放系统动力学时,可以检索这些量之间的直接对应关系。我们的研究结果要求系统研究真正的量子特征在量子过程的非平衡热力学中的作用。
2023-02-02 quant-ph
Chiral-induced spin selectivity augments quantum coherence in avian compass
本研究探讨了手性诱导的自旋选择性(CISS)对鸟类磁感应自由基对机制中量子相干性的影响,发现CISS增强了全局相干性,且高CISS使全局相干性与信号态产率高度相关,从而在鸟类罗盘的敏感性和相干性中发挥重要作用。
2022-12-08 quant-ph
Quantum speed limit time: role of coherence
对于非马尔可夫量子信道,估计了多比特量子态之间的最小演化时间。我们考虑最大相干纯态和混合态以及多量子比特$X$态作为初始态,讨论了初始相干性和相干性行为对退相和耗散过程演化速度的影响.通过量子限速时间流($τ_{QSL}$)揭示了信息回流条件下初始相干性的非零值对非单位耗散过程的作用。混合性和相干性在速度极限时间上的权衡揭示了态所经历的量子过程的本质。在量子非么正耗散过程中,混合性与相干性的互补效应更为突出。限速时间的参数轨迹生动地描述了纯初态和混合初态演化的差异,这可以用来区分本文研究的单位通道和非单位通道。对多比特纠缠$X$态的量子速度极限时间的研究表明,$τ_{QSL}$可以作为区分多比特纠缠态演化过程的动力学证据.
2022-12-31 quant-ph
The temporal coherence of a photon condensate: A quantum trajectory description
为了研究单模染料-腔光子凝聚体的时间相干性,建立了一个在量子力学水平上处理凝聚体模的动力学模型。分析和数值计算了驱动耗散和克尔相互作用对数涨落的影响,发现了长$τ$反聚束效应.根据相互作用的强度,我们定量地观察到一个指数Schawlow-Townes衰减或高斯亨利衰减的相位相关性。启发式相量模型起源于激光物理在描述数量和相位动力学的充分性进行了验证,在实验相关的参数制度。的第一和第二阶相干时间的比率被证明是成反比的数量波动,与一个前因子,在整个交叉规范和grandcanonical统计之间的变化顺利。
2019-05-27 quant-ph
Coherence time analysis in semiconducting hybrid qubit under realistic experimental conditions
混合量子比特动力学的研究包括了由核自旋和电荷陷阱引起的环境噪声的不可避免的影响。混合量子位的名字源于电荷量子位的操纵速度与自旋量子位的寿命的有利组合。它由三个电子通过外部栅极电压限制在一个双量子点,值得特别关注的量子计算应用,由于其在制造,控制和只有电气操纵方面的优势。由于混合量子比特是一个无消相干的子空间量子比特,因此它可以免受全局磁场波动的影响。除了静电门上的电荷波动外,它只受局部波动的影响,如奥弗豪泽场。在所研究的结构中,控制参数,即栅极电压,总是打开的。当模型参数取在无核同位素$^{28}$ Si,天然Si和GaAs宿主中实验可实现的值时,提取混合量子比特的相干时间。
2018-09-03 quant-ph
Multiple quantum NMR dynamics in a gas of spin-carrying molecules in fluctuating nanopores
研究了自旋载气分子($s=1/2$)纳米孔中高斯涨落对多量子(MQ)NMR动力学的影响.我们表明,波动平滑的MQ NMR相干强度的演变,迅速振荡作为时间的函数,在没有波动。研究了MQ相干团簇在起伏纳米孔中的生长和衰减。
2011-09-14 quant-ph
Coherence, Transport, and Chaos in 1D Bose-Hubbard Model: Disorder vs. Stark Potential
本研究通过精确对角化研究一维Bose-Hubbard模型,发现热涨落增强相干性、Stark势促进局域化、无序抑制超流但保留局部相干,并给出量子临界性与混沌的近似迹象。
2025-10-27 cond-mat.quant-gas quant-ph